View More View Less
  • 1 Növénytermesztési Intézet, Szent István Egyetem MKK, Gödöllő, Páter Károly u. 1., H-2103
  • 2 Biológiai Rendszerek Műszaki Intézete, Nyugat-magyarországi Egyetem MÉK, Mosonmagyaróvár, Vár 2., H-9200
  • 3 Mezőgazdasági Gépesítési Intézet, Vidékfejlesztési Minisztérium, Gödöllő, Tessedik Sámuel u. 4., H-2100
Restricted access

Összefoglalás

A talaj felvehető nedvességtartalmának tér- és időbeli változása közvetlenül meghatározza a növénytermesztés sikerességét. Sharma et al. (1993) szerint a növénytermesztés két fontos pillére a víz és a tápanyagok. A felvehető víz felhasználása a növények számára nélkülözhetetlen. Ezt az igényt csak úgy elégíthetjük ki maximálisan, ha ismerjük a talajnedvesség eloszlását a gyökérzónában. A talajnedvesség eloszlásának talajmintákból történő meghatározása drága, sok időt vesz igénybe és laboratóriumi fel szerelést igényel (Sharma et al. 1997).

Ezt a tényt alapul véve határoztuk el, hogy kutatásunkban megoldást keresünk a talajnedvesség mérés problémájának kiküszöbölésére, leegyszerűsítésére.

Vizsgálatunkban Mosonmagyaróváron, egy 2001 óta precíziósan művelt mezőgazdasági táblán talajnedvesség és elektromos konduktivitás méréseket végeztünk, azonos időpontban két különböző mérőműszer segítségével. Az egyik egy hordozható, kézi Spectrum Field Scout TDR-300 talajnedvesség mérő volt, amit a készülékben lévő adatgyűjtő és a beépített RS-232 port segítségével egy GPS-szel kiegészítve 20 cm-es talajmélységig használtunk. A GPS-nek köszönhetően a mért volumetrikus nedvességadatok automatikusan a megfelelő földrajzi koordinátákkal egészültek ki. A másik alkalmazott eszköz egy járművel vontatott Veris 3100, a talaj fajlagos elektromos vezetőképességét mérő, és ugyancsak egy GPS-kapcsolat segítségével azt fel is térképező rendszer volt. A szerkezet menet közben folyamatos mérést tesz lehetővé, ezzel biztosítja a megfelelő számú, kellően reprezentatív adatot. Alkalmazásakor azt a feltételezésünket kívántuk igazolni, hogy a mért fajlagos elektromos vezetőképesség alapján következtetni tudunk a talaj nedvességtartalmára.

A kísérletben a két méréssorozat eredményei között kerestünk összefüggéseket bízva abban, hogy a terepi bejárással járó (a laboratóriumi, szárítószekrényes mérésnél egyszerűbb, gyorsabb és olcsóbb) TDR 300-zal végzett méréstechnológia tovább egyszerűsíthető, amennyiben kellően szoros kapcsolatot találunk a fajlagos vezetőképesség adatokkal.

A két egyidejű méréssorozat adataiból az ArcGIS ArcMap program segítségével talajnedvesség- és elektromos vezetőképesség térképeket készítettünk. Ezek alapján a két módszer között nagyon szorosnak látszott a kapcsolat, amit statisztikai elemzéssel is igazoltunk. A korreláció (minimum r=0,86) meghatározása után regresszió-analízissel hasonlítottuk össze a mérések adatait. Ennek eredményeként is – egy a terepi mérések tekintetében – szoros kapcsolatot találtunk, az R2 értéke minimum 0,7404 volt.

  • 1. Antal J. : 2000. Növénytermesztők zsebkönyve. Mezőgazda Kiadó. Budapest.

  • 2. Baráth Cs. - Ittzés A.Ugrósdy Gy.: 1996. Biometria. Mezőgazda Kiadó. Budapest.

  • 3. Birkás, M.: 2010. Talajművelők zsebkönyve. Mezőgazda Kiadó. Budapest.

  • 4. Borgefors, G.: 1986. Distance transformations in digital images. Computer Vision, Graphics and Image Processing. 43: 3.

  • 5. Boone, F. R.: 1988. Weather and other environmental factors influencing crop responses to tillage and traffic. Soil Tillage Res. 11: 283324.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 6. Chakraborty, D.Nagarajan, S.Aggarwal, P.Gupta, V. K.Tomar, R. K.Garg, R. N.Sahoo, R. N.Sarkar, A.Chopra, U. K.Sundara Sarma, K. S.Kalra, N.: 2008. Effect of mulching on soil and plant water status, and the growth and yield of wheat (Triticum aestivum L.) in a semi-arid environment. Agricultural Water Management. 95. 12: 13231334.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 7. Corwin, D. L.Lesch, S. M.: 2003. Application of soil electrical conductivity to precision agriculture: theory, principles and guidelines. Agron J. 95: 45571.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 8. Domitruk, D. R.Duggan, B. L.Fowler, D. B.: 2000. Soil water use, biomass accumulation and grain yield of no-till winter wheat on the Canadian prairies. Canadian Journal of Plant Science. 80. 4: 729738.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 9. Hartsock, N. J.Mueller, T. G.Thomas, G. W.Barnhisel, R. I.Wells, K. L.Shearer, S. A.: 2000. Soil electrical conductivity variability. [In: Robert, P. C. et al. (eds.) Proc. 5th international conference on precision agriculture.] Madison, WI: ASA Misc. Publ., ASA, CSSA, and SSSA.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 10. Hemmat, A.Eskandari, I.: 2004. Conservation tillage practices for winter wheat – fallow farming in the temperate continental climate of northwestern Iran. Field Crop Res. 89: 123133.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 11. Kang, S.Zhang, L.Liang, Y.Dawes, W.: 2003. Simulation of winter wheat yield and water use efficiency in the Loess Plateau of China using WAVES. Agricultural Systems. 78. 3: 355367.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 12. Késmárki I. Halupa L. – Palkovits G.: 1993. Erdőtársulás és szántóföldi növénytermesztés kapcsolata a vízzel. Symposium “Wasser im Pannonischem Raum”, Sopron. 197203.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 13. Kotropoulos, A.: 2010. Efficient laplacian feature mappyramyds in a hexagonal grid system. [In: Image processing for bimetrics.] Proceedings of the ICASSP 2010. gitl.sysu.edu.cn/papers/icassp2010/HTML/SessionIndex.html.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 14. Kravchenko, A. N.Bullock, D. G.: 2000. Correlation of corn and soybean gain yield with topography and soil properties. Agron J. 92: 7583.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 15. Lampurlanes, J.Angas, P.Cantero-Martinez, C.: 2002. Tillage effects on water storage during fallow, and on barley root growth and yield in two contrasting soils of the semi-arid Segarra region in Spain. Soil Tillage Res. 65: 207220.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 16. Lawes, R. A.Oliver, Y. M.Robertson, M. J.: 2009. Integrating the effects of climate and plant available soil water holding capacity on wheat yield. Field Crops Res. 113. 3: 297305.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 17. Li, Q.Dong, B.Qiao, Y.Liu, M.Zhang, J.: 2010. Root growth, available soil water, and water-use efficiency of winter wheat under different irrigation regimes applied at different growth stages in North China. Agricultural Water Management. 97. 10: 16761682.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 18. Milne, B. T.: 1991. Heterogeneity as a multiscale characteristic of landscapes. [In: Kolasa, J.Pickett, S. T. A. (eds.) Ecological heterogeneity Ecological studies. Springer-Verlag. New York. NY: 86: 6984.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 19. Nagy V. : 2004. Termőhely-specifikus növénytermesztés hidrológiai alapjai, különös tekintettel Csallóközre és Szigetközre. Doktori (Ph.D.) értekezés. Mosonmagyaróvár. 183.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 20. Nagy, V.Štekauerová, V.Neményi, M.Milics, G.Koltai, G.: 2007. The role of soil moisture regime in sustainable agriculture in both sides of river Danube in 2002 and 2003. Cereal Res. Commun. 35: 821824.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 21. Nagy, V.Štekauerová, V.Milics, G.Lichner, L.Neményi, M.: 2008. Harmonisation of different measuring methods of soil moisture used in Žitný Ostrov (SK) and Szigetköz (HU). Cereal Res. Commun. 36: 14751478.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 22. Nyiri L . (szerk.): 1993. Földműveléstan. Mezőgazda Kiadó. Budapest.

  • 23. Palkovits G . – Schummel P.: 1992. Növénytermesztési kutatási eredmények a Szigetközben. Acta Ovariensis. Mosonmagyaróvár. 34: 7587.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 24. Pepó, P.: 2009. Eltérő évjárattípusok és agrotechnikai tényezők interaktív hatása az őszi bú za (Triticum aestivum L.) termésére. Növénytermelés. 58. 2: 107122.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 25. Rádics J. Jóri J. I.Szabó I.Deákvári J.Kovács L.: 2006. Intelligens munkagépek tervezési-üzemeltetési feltételei. MTA–AMB K+F Tanácskozás. Gödöllő. 1: 1115.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 26. Rádics J. Jóri J. I.Szabó, I.: 2008. A különböző művelések hatása a talaj elektromos vezetőképességére. MTA–AMB K+F Tanácskozás. Gödöllő. 1. kötet.

  • 27. Rajkai K. : 1993. A talajok vízgazdálkodási tulajdonságainak vizsgálati módszerei. [In: Búzás I. (szerk.) Talaj-és agrokémiai vizsgálati módszerkönyv 1., A talaj fizikai, vízgazdálkodási és ásványtani vizsgálata.] INDA 4321 Kiadó. Budapest. 115160.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 28. Rajkai, K.Rydén, B. E.: 1992. Measuring areal soil moisture distribution with TDR method. Geoderma. 52: 7385.

  • 29. Sharma, B. D.Kar, S.Jalota, S. K.: 1993. Effect of irrigation and nitrogen on root growth and prediction of soil-water profiles in wheat (Triricum aestivum). Indian J. Agric. Sci. 63: 813.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 30. Sharma, B. D.Kar, S.Sarkar, S.: 1997. Calibration of a water uptake simulation model under varying soil moisture regime and nitrogen level for wheat crop. Agricultural and Forest Meteorology. 83. 1–2: 135146.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 31. Shen, S. H.Gao, W. Y.Li, B. B.: 1999. Water consumption and its impact on yield of winter wheat in Xifeng. Journal of Nanjing Institute of Meteorology. 22. 1: 8894.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 32. Stefanovits P. : 1975. Talajtan. Mezőgazdasági Kiadó. Budapest.

  • 33. Štekauerová, V.Nagy, V.Kotorová, D.: 2006. Soil water regime of agricultural field and forest ecosystems. Biologia. 61. 19:.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 34. Su, Z.Zhang, J.Wu, W.Cai, D.Lv, J.Jiang, G.Huang, J.Gao, J.Hartmann, R.Gabriels, D.: 2007. Effects of conservation tillage practices on winter wheat water-use efficiency and crop yield on the Loess Plateau, China. Agricultural Water Management. 87. 3: 307314.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 35. Šútor, J.Štekauerová, V.Nagy, V.Rodný, M.Šurda, P.Milics, G.Neményi, M.: 2009. Agricultural ecosystems protection by the soil water regime stabilization. 5th Crop Production Science Day. Akadémiai Kiadó. Keszthely. 209212.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 36. Tao, S.: 1998. Factor score mapping of soil trace element contents for the Shenzhen area. Water Air Soil Pollut. 102: 41525.

  • 37. Várallyay, Gy.: 2004. Talaj az agro-ökoszisztémák alap-eleme. AGRO-21 Füzetek. 37: 3349.

  • 38. Várallyay, Gy.: 2007. A talaj szerepe a csapadék-szélsőségek kedvezőtlen hatásainak mérséklésében. [In: Országos Környezetvédelmi Konferencia és Szakkiállítás.] Balatonfüred, 2007. okt. 15–17. Tanulmánykötet. MTESZ. Székesfehérvár. 125135.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 39. Várallyay, Gy.: 2008. A talaj szerepe a csapadék-szélsőségek kedvezőtlen hatásainak mérséklésében. KLÍMA-21 Füzetek. 52: 5772.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 40. Williams, B. G.Hoey, D.: 1987. The use of electromagnetic induction to detect the spatial variability of salt and clay contents of soils. Aust. J. Soil Res. 25: 217.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation